Was ist Wide Dynamic Range (WDR) bei IP-Kameras?

Andy Chen
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Haben Sie sich jemals gefragt, warum manche Aufnahmen von Überwachungskameras verwaschen oder zu dunkel erscheinen, um Details zu erkennen? Dieses Problem kann auf das Konzept des Dynamikbereichs zurückgeführt werden, das sich auf das Gleichgewicht zwischen hellen und dunklen Bereichen innerhalb eines Bildes bezieht. Das Verständnis des Konzepts des großen Dynamikbereichs (WDR) ist von entscheidender Bedeutung, wenn es um die Leistung von Kameras geht, da es eine wichtige Rolle bei der Revolutionierung der Sicherheitsüberwachung spielt.

Was ist Wide Dynamic Range?

Der Begriff Wide Dynamic Range (WDR) beschreibt das Kontrastverhältnis zwischen den dunkelsten und hellsten Farbtönen, die eine Kamera in einer einzigen Aufnahme erfassen kann. Bei der Videoüberwachung zielt die WDR-Technologie darauf ab, kontrastreiche Umgebungen durch einen geschickten Ausgleich der Extreme effektiv zu verwalten. Ihr Zweck ist es, eine Überbelichtung in hellen Bereichen zu verhindern und Details in dunklen Bereichen beizubehalten, wodurch unter- oder überbelichtetes Material vermieden wird.

Die Messung des Dynamikbereichs einer Kamera wird in Dezibel (dB) ausgedrückt, wobei der von IHS Markit definierte Industriestandard besagt, dass WDR einen Bereich von 60 dB oder mehr haben sollte. Es ist jedoch nicht ungewöhnlich, WDR-Kameras zu finden, die einen Dynamikbereich von 120 dB oder sogar mehr bieten.

Um die Wirksamkeit der WDR-Technologie in Überwachungskameras zu veranschaulichen, vergleichen wir zwei Bilder. Im ersten Bild ohne WDR wird die Belichtung der Kamera durch das intensive Licht des Fensters beeinflusst. Das Ergebnis ist, dass die Außenansicht überbelichtet ist und Details verdeckt werden, während das Innere des Raumes zu dunkel erscheint. Im zweiten Bild mit aktiviertem WDR erreicht die Kamera jedoch eine ausgewogene Belichtung. Sowohl die helle Außenlandschaft als auch die Details im Inneren des Konferenzraums werden klar erfasst, so dass beide Bereiche im selben Bild sichtbar sind.

WDR Off vs. WDR On

Wie funktioniert WDR?

Die WDR-Technologie verwendet zwei Prozessoren, einen für helle Bilder und einen für dunkle Bilder, um die Gesamtqualität und Klarheit des Bildes zu verbessern.

Beim Einsatz der WDR-Technologie in einer PoE-IP-Kamera lässt das Kameraobjektiv durch unterschiedliche Verschlusszeiten unterschiedliche Lichtmengen in bestimmte Bildbereiche eindringen. Diese Steuerung des Lichteinfalls trägt zu einem ausgewogenen WDR-Bild bei.

In Bereichen mit hellerem Licht verwendet das Kameraobjektiv eine längere Verschlusszeit, was zu einer kürzeren Belichtungszeit für den Kamerasensor führt.

Umgekehrt wählt das Kameraobjektiv in dunklen Bereichen eine relativ lange Verschlusszeit, damit der Sensor über einen längeren Zeitraum mehr Licht aufnehmen kann.

Durch die Kombination der Informationen aus den beiden Bildern, die mit unterschiedlichen Belichtungseinstellungen aufgenommen wurden, entsteht ein Bild, das im Vergleich zu einem Bild mit nur einer Belichtung eine bessere Qualität und Klarheit aufweist.

True WDR im Vergleich zu DWDR

True WDR (Wide Dynamic Range) und DWDR (Digital Wide Dynamic Range) sind zwei Technologien, die in Kameras eingesetzt werden, um mit kontrastreichen Lichtverhältnissen umzugehen.

True WDR verwendet eine Kombination aus Hardware und Software, um mehrere Bilder gleichzeitig mit unterschiedlichen Belichtungsstufen aufzunehmen. Diese Bilder werden dann zu einem einzigen Bild mit ausgewogener Belichtung zusammengefügt, so dass sowohl die hellsten Lichter als auch die dunkelsten Schatten ihre Details behalten.

Im Gegensatz dazu erfolgt die DWDR-Bearbeitung ausschließlich durch Softwaremanipulation eines einzelnen Bildes. Dabei wird die Helligkeit der Schatten angepasst und die Intensität der Lichter reduziert. DWDR ist eine kostengünstige Lösung, aber im Allgemeinen weniger effektiv als True WDR und eher für weniger schwierige Beleuchtungssituationen geeignet.

WDR vs. HDR

WDR (Wide Dynamic Range) und HDR (High Dynamic Range) sind zwei unterschiedliche Bildverarbeitungstechniken, die darauf abzielen, die Bildqualität in kontrastreichen Szenen zu verbessern. Es ist wichtig, die Unterschiede zwischen WDR und HDR zu verstehen, um die geeignete Überwachungstechnologie für unterschiedliche Umgebungen und Bildqualitätsanforderungen auswählen zu können.


Beim Vergleich von HDR und WDR empfehlen wir die Verwendung der WDR-Technologie für Überwachungskameras aufgrund der folgenden Vorteile:
  • Hochgeschwindigkeitsverarbeitung: Die WDR-Technologie wird durch eine digitale Hochgeschwindigkeitssignalverarbeitung (DSP) unterstützt, die eine effektive Verarbeitung dynamischer Bilder und Videos ermöglicht.
  • Einstellbare Belichtung: WDR ermöglicht die Ausgabe mehrerer Bilder mit unterschiedlichen Belichtungszeiten, wobei die Verstärkung für jedes Bild individuell eingestellt werden kann. Diese Flexibilität ermöglicht eine präzise Kontrolle der Belichtungseinstellungen.
  • Gegenlichtkompensation: Mit WDR können bildgebende Systeme starkes Gegenlicht in der Umgebung von Objekten kompensieren. Diese Funktion verbessert die Erkennbarkeit von Merkmalen und Formen des Objekts und sorgt für klarere und detailreichere Bilder.
  • Bessere Bilder bei schlechten Lichtverhältnissen: Die WDR-Technologie eignet sich hervorragend für Aufnahmen in schwach beleuchteten Umgebungen. Sie ist in der Lage, dunkle Bereiche effektiv auszuleuchten und bietet somit Sicherheit in Situationen mit geringer oder fehlender Stromversorgung.
  • Scharfe Details: Im Vergleich zu HDR erzeugt die WDR-Technologie Bilder mit außergewöhnlicher Schärfe und ausgeprägteren Details. Dies führt zu einer verbesserten Bildqualität und einer besseren Sichtbarkeit wichtiger Informationen.
  • Kostengünstig: WDR-Kameras sind im Vergleich zu HDR-Kameras kostengünstiger in der Installation und im Anschaffungspreis. Das macht die WDR-Technologie zu einer praktischen Wahl für verschiedene Überwachungsanwendungen, da sie qualitativ hochwertige Bilder zu erschwinglichen Kosten liefert.

Wo werden WDR-Kameras verwendet?

WDR-Kameras werden häufig in Umgebungen mit schwierigen Lichtverhältnissen eingesetzt, insbesondere in Bereichen mit starken Kontrasten zwischen hellen und dunklen Bereichen. Hier sind einige häufige Anwendungen, bei denen WDR-Kameras zum Einsatz kommen:

Where to Use WDR Cameras

Eingänge

Die wichtigste Anwendung für WDR-Kameras ist die Überwachung von Gebäudeeingängen. Egal ob es sich um ein Geschäft, eine Bank, einen Geldautomaten, ein Verkehrsmittel, ein Restaurant oder ein Krankenhaus handelt, jede Einrichtung hat Eingangstüren, die im Vergleich zum Innenraum sehr hell sind. WDR-Kameras sind in der Lage, übermäßig helle oder dunkle Bereiche auszugleichen und klare Schnappschüsse oder Videos zu liefern.

Garage

In kontrastreichen Szenarien, in denen Fahrzeuge häufig in dunkle Parkhäuser oder Garagen einfahren oder sich Autos mit hellen Scheinwerfern den Überwachungskameras nähern, können WDR-Kameras Nummernschilder mit verbesserter Klarheit erfassen.

Fensterseite

In Bereichen, in denen das Sonnenlicht durch Fensterscheiben dringt und im Innenraum scharfe Licht- und Schattenkontraste erzeugt, gleichen WDR-Kameras die starke Blendung von außen sorgfältig mit der weicheren Innenbeleuchtung aus. So wird sichergestellt, dass jedes Detail, von den Gesichtsausdrücken der Menschen am Fenster bis hin zu den Bewegungen der Vorhänge im Sonnenlicht, präzise erfasst wird.

Außenbereich

Überwachungskameras im Außenbereich sind oft starkem Sonnenlicht ausgesetzt, das mit den Schatten von Gebäuden oder Bereichen ohne direkte Sonneneinstrahlung kontrastiert. WDR-Kameras gleichen diese Unterschiede effektiv aus und liefern klare und ausgewogene Bilder.

Um die Sicherheit durch qualitativ hochwertige Videoaufnahmen bei schwierigen Lichtverhältnissen weiter zu verbessern, bietet Linovision eine Reihe von Sicherheitskameras mit WDR-Technologie an. Dazu gehören die 4K Bullet PoE IP-Kamera, die 4MP Dome-Netzwerkkamera und die 4MP Revolver-Netzwerkkamera. Linovision bietet nicht nur Sicherheitskameras, sondern auch komplette Videoüberwachungslösungen für Unternehmen, Supermärkte, Campus und andere spezifische Anforderungen.